细胞膜含有离子通道，其调节细胞内部和外部之间各种离子的渗透。离子通道是蛋白质，并且响应于不同的刺激，它们允许特定离子渗透。以这种方式，细胞调节电信号，其形成肌肉和神经系统功能的基础。由于离子通道的故障引起许多疾病，例如心肌梗塞和癫痫，因此理解阻碍离子通道功能的分子的作用机制是重要的。

已发现蝎毒含有200多种与K +通道结合的化合物* 1。其中，AgTx2是由38个氨基酸残基组成的肽* 2。先前的研究表明，通过与细胞膜外部的K +通道结合，AgTx2阻断K +通道孔并抑制K +渗透。然而，详细的分子机制仍然未知，例如，结合动力学是否可以通过关联和解离的双态模型来解释。

结果

目前的研究团队，包括金泽大学的科学家，使用高速原子力显微镜(HS-AFM)可视化AgTx2与K +通道KcsA* 3的结合和解离* 4并对动力学进行了详细分析(图1)。KcsA是一种四聚体，其亚基形成环状结构。在AgTx2与四聚体表面结合后，通道的中心部分，即K +的通道，由于AgTx2结合而出现肿胀。AgTx2与K +通道的结合和解离可以重复进行，并且通道中心周围的高度也相应地改变(图2)。当溶液中的AgTx2浓度高时，结合概率也很高。

结合和解离的时间过程揭示，当AgTx2与KcsA结合时，KcsA的构象发生变化，这使得AgTx2更容易结合，即使AgTx2解离，另一个AgTx2分子也可以很快地与KcsA结合;这被称为诱导拟合* 5机制。另一方面，观察到当AgTx2解离后经过足够的时间时，KcsA的构象变回原始状态，AgTx2不易结合。这些结果表明结合动力学不能用简单的两态模型解释，即结合和解离。似乎KcsA的关联和解离状态都可以区分为至少两个子状态;因此考虑了四状态关联模型(图3)。当计算四态模型的反应速率时，获得的速率反映了通过实验获得的速率。用这种四态模型和相关反应速率模拟结合动力学，显示AgTx2结合主要通过诱导拟合途径。进一步，发现诱导拟合加速AgTx2结合400倍。因此，已经阐明了AgTx2有效抑制KcsA功能的机制(图3)。